Chemia stosowana i gospodarowanie chemikaliami

stacjonarne

jednolite magisterskie

obowiązkowy

W 20/+; C 10/+; S 16/+ razem: 46 godz., 4 pkt ECTS

• Język angielski

Wymagania wstępne: znajomość języka w stopniu wystarczającym do czytania ze zrozumieniem tekstów naukowych i technicznych

• Chemia ogólna i nieorganiczna

Wymagania wstępne: znajomość nazewnictwa i właściwości związków nieorganicznych i zagadnień chemicznych aspektów środowiska

• Chemia organiczna

Wymagania wstępne: znajomość nazewnictwa związków organicznych, właściwości chemicznych i fizycznych podstawowych grup związków organicznych

dr hab. Krzysztof Kuśmierek

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 20

2. Udział w laboratoriach /

3. Udział w ćwiczeniach / 10

4. Udział w seminariach / 16

5. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 25

6. Samodzielne przygotowanie do laboratoriów /

7. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 15

8. Samodzielne przygotowanie do seminarium / 15

9. Realizacja projektu /

10. Udział w konsultacjach /

11. Przygotowanie do egzaminu /

12. Przygotowanie do zaliczenia / 10

13. Udział w egzaminie / -

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 111 godz./ 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli (1+2+3+4+9+10+13): 46 godz./….ECTS

Zasoby przyrodnicze i czynniki ekologiczne. Ludzkość w obliczu globalnych wyzwań. Paradygmat zrównoważonego rozwoju. Zasady zielonej chemii. Zanieczyszczenie powietrza. Źródła zanieczyszczania wody. Uzdatnianie wody. Zanieczyszczenie gleby. Metale ciężkie, ich charakterystyka, źródła oraz wpływ na środowisko i zdrowie człowieka. Charakterystyka środków czyszczących i piorących. Negatywne skutki stosowania środków czyszczących i piorących. Związki chloroorganicze w środowisku (chlorofenole, polichlorowane bifenyle, dioksyny). Stosowanie i szkodliwość oraz zabezpieczenia podczas stosowania pestycydów. Obciążenia środowiskowe i zabezpieczanie w trakcie stosowania materiałów budowlanych, powłok malarskich, paliw, olejów i rozpuszczalników. Lotne związki organiczne (VOC). Farmaceutyki oraz środki ochrony osobistej w wodzie i ich wpływ na środowisko. Chemia żywności. Klasyfikacja i charakterystyka dodatków do żywności oraz suplementów diety. Odnawialne źródła energii.

Wykłady

1. Podstawy ekologii. Człowiek a środowisko. Zasoby przyrodnicze i czynniki ekologiczne: temperatura, promieniowanie, powietrze, woda i gleba. W/2

2. Ludzkość w obliczu globalnych wyzwań. Paradygmat zrównoważonego rozwoju. Zasady zielonej chemii. W/2

3. Zanieczyszczenie powietrza (kwaśny strumień, niszczenie warstwy ozonowej, efekt cieplarniany, smog). W/2

4. Źródła zanieczyszczania wody (zanieczyszczenia komunalne, przemysłowe i rolnicze). Najważniejsze zanieczyszczenia występujące w ściekach. Zanieczyszczanie wody morskiej. Uzdatnianie wody. W/2

5. Zanieczyszczenie gleby. Typy szkodliwego wpływu działalności człowieka na glebę: przekształcenia geomechaniczne, hydrologiczne i chemiczne, degradacja fizyczna i biologiczna. W/2

6. Metale ciężkie, ich charakterystyka, źródła oraz wpływ na środowisko i zdrowie człowieka. Charakterystyka środków czyszczących i piorących (mydła, detergenty). Negatywne skutki stosowania środków czyszczących i piorących. W/2

7. Związki chloroorganicze w środowisku (chlorofenole, polichlorowane bifenyle, dioksyny). Stosowanie i szkodliwość oraz zabezpieczenia podczas stosowania pestycydów. W/2

8. Obciążenia środowiskowe i zabezpieczanie w trakcie stosowania materiałów budowlanych, powłok malarskich, paliw, olejów i rozpuszczalników. Lotne związki organiczne (VOC). Źródła VOC. Szkodliwe oddziaływanie VOC w stratosferze. W/2

9. Farmaceutyki oraz środki ochrony osobistej w wodzie. Klasyfikacja, źródła pochodzenia, występowanie oraz wpływ pozostałości leków na środowisko. Suplementy diety. W/2

10. Chemia żywności. Klasyfikacja i charakterystyka dodatków do żywności (konserwanty, polepszacze, przeciwutleniacze, wzmacniacze smaku, substancje słodzące, barwniki). W/2

Ćwiczenia

1. Zasady Zielonej Chemii i Inżynierii. Substancje niebezpieczne, toksyczne, zagrożenia spowodowane ich stosowaniem, rozwiązania. Rozpuszczalniki chemiczne, toksyczność, ekologia. Zrównoważony rozwój, aspekty gospodarcze, polityczne, społeczne i środowiskowe. ćw/2

2. Zanieczyszczenia i ochrona powietrza: Źródła i rodzaje zanieczyszczeń, skutki, zapobieganie. Odnawialne źródła energii. Zanieczyszczenie powietrza w Polsce, Europie i na świecie. ćw/2

3. Środki piorące i czyszczące: rodzaje, działanie, stosowanie, oddziaływanie na człowieka i środowisko. Środki powierzchniowo czynne. Ekologiczne środki piorące i czyszczące. ćw/2

4. Środki ochrony roślin: rodzaje, oddziaływanie na środowisko i człowieka, bezpieczeństwo i higiena pracy, magazynowanie. ćw/2

5. Materiały budowlane: rodzaje materiałów, niebezpieczne składniki, bezpieczeństwo i higiena pracy, zabezpieczenia, oddziaływanie na człowieka i środowisko. ćw/2

Seminaria

Seminaria obejmują przedstawianie przez studentów prezentacji, które są uzupełnieniem wiadomości przekazanych podczas wykładów. Dotyczą one następujących zagadnień: Azbest; Barwniki w środowisku i ich usuwanie; Biogeochemiczny cykl azotu; Biogeochemiczny cykl fosforu; Biogeochemiczny cykl węgla; Bisfenol A; Dioksyny; Dymy i pyły zawieszone; Efekt cieplarniany; Energetyka jądrowa; Energia geotermalna; Energia promieniowania słonecznego; Energia wiatru; Energia wody; Gaz łupkowy - nadzieje i zagrożenia; Katastrofy ekologiczne; Kwaśne deszcze; Metale ciężkie w środowisku i ich usuwanie; Nuklidy promieniotwórcze w środowisku; Biomasa; Oczyszczanie ścieków; Alternatywne napędy; Odpady komunalne i ich usuwanie; Odpady niebezpieczne; Oszczędzanie energii; Ozon w środowisku; Plastik w środowisku; Pompy ciepła; REACH; Recykling i zrównoważone gospodarowanie odpadami; Skażenie wewnątrz pomieszczeń; Tlenki węgla, azotu i siarki w powietrzu; Utylizacja amunicji; Wodór jako ekologiczne źródło energii; Zapobieganie zanieczyszczaniu powietrza; Związki chloroorganiczne w środowisku.

• R. Zarzycki, M. Imbierowicz, M. Stelmachowski, Wprowadzenie do inżynierii i ochrony środowiska, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007.

• B. Burczyk, Zielona chemia, Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2006.

• G.W. VanLoon, S.J. Duffy, Chemia środowiska, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2007.

• J. Naumczyk, Chemia środowiska, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2022.

• B.J. Alloway, D.C, Ayres, Chemiczne podstawy zanieczyszczenia środowiska, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 1999.

W1. Ma wiedzę pozwalającą na użytkowanie baz danych zawierających właściwości fizykochemiczne substancji. / K_W09

W2. Zna negatywne oddziaływanie na środowisko technologii i wyrobów przemysłu chemicznego (nawozów sztucznych, pestycydów, środków piorących i czyszczących, materiałów budowlanych, powłok malarskich i rozpuszczalników) oraz metod minimalizacji tego zjawiska. / K_W18

W3. Zna źródła zanieczyszczenia poszczególnych elementów środowiska - powietrza, wody i gleby. Ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością środowiska. Zna aktualne prawo w zakresie wytwarzania, obrotu, użytkowania i utylizacji substancji chemicznych, włączając materiały niebezpieczne. / K_W19

U1. Potrafi identyfikować i interpretować i poza prawne skutki wytwarzania i zastosowania wyrobów przemysłu chemicznego. / K_U02

U2. Potrafi uczyć się samodzielnie. Umie korzystać z literatury fachowej, baz danych oraz innych źródeł informacji w celu pozyskania niezbędnych danych oraz ma podstawową zdolność oceny rzetelności pozyskanych informacji. Potrafi znaleźć rozwiązanie problemów w zakresie minimalizacji negatywnego oddziaływania na środowiska wyrobów i technologii związanych z przemysłem chemicznym. / K_U09

U3. Potrafi dokonać wstępnej oceny ekonomicznej działań inżynierskich w sferze wytwarzania i użytkowania materiałów, wyrobów i technologii chemicznych o znacznej uciążliwości dla środowiska naturalnego. Stosuje zasady najlepszego wykorzystania surowców, energii i aparatury. / K_U12

U4. Potrafi krytycznie przeanalizować sposoby funkcjonowania istniejących rozwiązań technicznych z zakresu syntezy, analizy

i technologii chemicznej, w tym chemii i technologii materiałów niebezpiecznych. Umie ocenić stosowane aktualnie technologie z punktu widzenia czystej chemii. / K_U13

K1. Potrafi krytycznie ocenić poziom uzyskanej wiedzy i ukierunkować kolejne etapy jej poszerzania. / K_K01

K2. Ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na bezpieczeństwo i środowisko podczas całego cyklu życia wytworów tej działalności. Ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów skutków wytwarzania i użytkowania wyrobów przemysłu chemicznego. / K_K07

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia

Egzamin/zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu/zaliczenia jest zaliczenie ćwiczeń oraz seminariów.

Zaliczenie wykładów przeprowadzone jest w formie pisemnej jako kolokwium końcowe. Student odpowiada na sześć pytań opisowych. O ocenie decyduje poprawność merytoryczna i obszerność odpowiedzi.

Ocena z wykładów wystawiana jest w oparciu o następujące kryteria:

ocena 2 – poniżej 50% poprawnych odpowiedzi;

ocena 3 – 50 ÷ 60%;

ocena 3,5 – 61 ÷ 70%;

ocena 4 – 71 ÷ 80%;

ocena 4,5 – 81 ÷ 90%;

ocena 5 – powyżej 91%.

Oceny te mogą być odpowiednio modyfikowane biorąc pod uwagę stopień poprawności udzielanych odpowiedzi.

Seminaria obejmują prezentacje studentów i dyskusję. Warunkiem uzyskania zaliczenia z seminariów jest przygotowanie i przedstawienie przez studenta dwóch prezentacji na wybrane tematy.

Zaliczenie ćwiczeń wymaga uzyskania pozytywnej oceny z pisemnego opracowania i/lub prezentacji z indywidualnie otrzymanych na pierwszych zajęciach zadań dla studentów.

Osiągnięcie efektów W1, W2, W3 i umiejętności U1-U4 weryfikowane jest podczas ćwiczeń i kolokwium końcowego, natomiast efekty K1 i K2 sprawdzane są w trakcie seminariów i ćwiczeń.